專利名稱：提高低比速離心泵抗汽蝕性能的葉輪結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種離心泵的葉輪結(jié)構(gòu)，尤其是能提高低比速離心泵抗汽蝕能力的葉輪結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在離心泵的葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，我們都知道，由葉片與輪盤組成了多條通道(參見圖1)，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時迫使液體在其中流動，并對其做功，使液體的總能量增加。由于沿通道的截面積變化，而使液體沿流道的速度和壓力是變化的。通常，葉輪入口處是壓力最低的地方。如果這個地方液體的壓力等于或低于在該溫度下液體的汽化壓力，就會發(fā)生有蒸汽及溶解在液體中的氣體從該液體中大量析出，形成許多小氣泡。這些小氣泡隨液體流到葉輪高壓區(qū)時，在氣泡內(nèi)外壓力差的作用下，氣泡破裂重新凝結(jié)，在凝結(jié)過程中液體質(zhì)點相互沖擊，產(chǎn)生足夠大的局部壓力和熱量。它會高頻的連續(xù)的打擊葉輪表面，造成汽蝕損壞，泵的性能會下降，隨之會產(chǎn)生振動和噪聲。因此在葉輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須解決好抗汽蝕問題，這一問題在當(dāng)前有關(guān)文獻(xiàn)談到低比速離心泵的抗汽蝕設(shè)計時，還未見到這類抗汽蝕的葉輪結(jié)構(gòu)，所以設(shè)計抗汽蝕的葉輪結(jié)構(gòu)是高性能，高質(zhì)量低比速離心泵的當(dāng)務(wù)之急。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于使用傳統(tǒng)離心泵葉輪設(shè)計方法的基礎(chǔ)上，采用增加葉輪出口葉片數(shù)和調(diào)整葉輪葉片進(jìn)口放大系數(shù)的技術(shù)方案提供一種適用于比速ns≤30的離心泵抗汽蝕的葉輪結(jié)構(gòu)。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型是根據(jù)如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種提高低比速離心泵抗汽蝕性能的葉輪結(jié)構(gòu)，主要由長葉片(1)，短葉片(2)，輪盤(3)，輪轂(4)組成，其中長葉片(1)，短葉片(2)的剖面形狀為T字形，長、短葉片(1)、(2)沿輪盤(3)周向彼此相隔均勻分布，葉片出口寬度b2小于進(jìn)口寬度b1，長、短葉片(1)、(2)的進(jìn)口段成楔形，在輪盤(3)上制有平衡孔(31)，輪轂(4)上制有軸孔(41)與電機軸用鍵固接，葉輪的進(jìn)口直徑D0，葉輪葉片進(jìn)口直徑D1，葉輪進(jìn)口輪轂直徑dB，葉輪葉片進(jìn)口寬度b1結(jié)構(gòu)尺寸滿足葉輪葉片進(jìn)口放大系數(shù)x＝0.40-0.55(x＝(D02-dB2)/4D1b1)，葉輪出口的葉片總數(shù)(Z)為12，16，24個。
由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型具有如下優(yōu)點和效果1、本實用新型所采用的技術(shù)方案經(jīng)實驗驗證對提高ns≤30的離心泵的抗汽蝕性能效果顯著。
2、本實用新型與習(xí)用的葉輪結(jié)構(gòu)相比，沒有增加結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和工藝難度。
3、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用維護(hù)修理簡易。
圖1為習(xí)用的離心泵葉輪結(jié)構(gòu)圖2為本實用新型12葉片(6長加6短)抗汽蝕葉輪結(jié)構(gòu)示意圖圖3為圖2的A-A剖視圖圖4為本實用新型另一實施例16葉(8長加8短)抗汽蝕葉輪結(jié)構(gòu)示意圖圖5為本實用新型再一實施例24葉(6長加6中加12短)抗汽蝕葉輪結(jié)構(gòu)示意圖圖中1-長葉片，2-短葉片，3-輪盤，31-平衡孔，4-輪轂，41-軸孔具體實施方式
由圖2，圖3所示，本實用新型主要由長葉片1，短葉片2，輪盤3，輪轂4組成，其中長葉片1，短葉片2的剖面形狀為T字形，長、短葉片1、2沿輪盤3周向彼此相隔均勻分布，葉片出口寬度b2小于進(jìn)口寬度b1，長、短葉片1、2的進(jìn)口段成楔形，在輪盤3上制有平衡孔31，輪轂4上制有軸孔41與電機軸用鍵固接，葉輪的進(jìn)口直徑D0，葉輪葉片進(jìn)口直徑D1，葉輪進(jìn)口輪轂直徑dB，葉輪葉片進(jìn)口寬度b1結(jié)構(gòu)尺寸滿足葉輪葉片進(jìn)口放大系數(shù)x＝0.40-0.55(x＝(D02-dB2)/4D1b1)，葉輪出口的葉片總數(shù)(Z)為12，16，24個。
比速是離心泵的相似準(zhǔn)則，是影響泵性能的一個重要參數(shù)，常用ns＝3.65n 式表示，式中ns-比速，n-葉輪轉(zhuǎn)速，Q-泵流量，H-泵揚程當(dāng)泵的ns≤30時，按傳統(tǒng)方法設(shè)計葉輪，泵的抗汽蝕性能不能滿足工程需要，其泵必需汽蝕余量NPSHr總是大于3m。低比速離心泵內(nèi)的流場容易產(chǎn)生反向渦流，使液體流出的通道面積減小，因而使汽蝕現(xiàn)象加重，為此，本實用新型在結(jié)構(gòu)上比傳統(tǒng)葉輪增加葉輪出口葉片數(shù)，而且沿輪盤3周向設(shè)置長短葉片或長中短葉片。
試驗表明，以Q＝1m3/h，H＝170m，n＝6870γ/min，ns＝10.87，Z＝8片，x＝0.457，NPSHr＝5.4m為基礎(chǔ)增加葉片數(shù)做試驗，結(jié)果表明Z＝12片的葉輪NPSHr＝2.4m，Z＝16片的葉輪NPSHr＝1.9m，Z＝24片的葉輪的NPSHr＝1.1m。
又如，以Q＝7m3/h，H＝92m，n＝2890γ/min，ns＝15.7，Z＝8片，x＝0.685，Z＝16片，NPSHr＝5.7m。將x調(diào)為0.56后，葉片數(shù)未變，NPSHr＝0.9m。上述兩項實驗表明本實用新型的葉輪結(jié)構(gòu)對提高ns≤30的離心泵的抗汽蝕性能確實有效。
可知調(diào)整x值，即表明調(diào)整葉輪入口的結(jié)構(gòu)尺寸，常常是加大D0，D1和b1，它會使葉輪的入口流體的壓能增加，所以能提高泵的抗汽蝕性能。
圖4示出，本實用新型的另一實施例Z＝16葉，沿輪盤周向，8葉長葉片，8葉短葉片彼此相隔均勻分布。
圖5示出，本實用新型的再一實施例Z＝24葉，沿輪盤周向，6葉長葉片，6葉中長葉片，12葉短葉片，沿輪盤周向長葉片與中長葉片之間設(shè)置短葉片，并均勻分布。
權(quán)利要求1.一種提高低比速離心泵抗汽蝕性能的葉輪結(jié)構(gòu)，主要由長葉片(1)，短葉片(2)，輪盤(3)，輪轂(4)組成，其特征在于長葉片(1)，短葉片(2)的剖面形狀為T字形，長、短葉片(1)、(2)沿輪盤(3)周向彼此相隔均勻分布，葉片出口寬度b2小于進(jìn)口寬度b1，長、短葉片(1)、(2)的進(jìn)口段成楔形，在輪盤(3)上制有平衡孔(31)，輪轂(4)上制有軸孔(41)與電機軸用鍵固接，葉輪的進(jìn)口直徑D0，葉輪葉片進(jìn)口直徑D1，葉輪進(jìn)口輪轂直徑dB，葉輪葉片進(jìn)口寬度b1結(jié)構(gòu)尺寸滿足葉輪葉片進(jìn)口放大系數(shù)x＝0.40-0.55(x＝(D02-dB2)/4D1b1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高低比速離心泵抗汽蝕性能的葉輪結(jié)構(gòu)，其特征在于葉輪結(jié)構(gòu)的片數(shù)為12片，長葉片(1)，短葉片(2)沿輪盤周向彼此相隔均勻分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高低比速離心泵抗汽蝕性能的葉輪結(jié)構(gòu)，其特征在于葉輪結(jié)構(gòu)的葉片數(shù)可為16片，并沿輪盤周向，8葉長葉片，8葉短葉片彼此相隔均勻分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高低比速離心泵抗汽蝕性能的葉輪結(jié)構(gòu)，其特征在于葉輪結(jié)構(gòu)的葉片數(shù)可為24片，并沿輪盤周向，6葉長葉片，6葉中長葉片，12葉短葉片，沿輪盤周向長葉片與中長葉片之間設(shè)置短葉片，并均勻分布。
專利摘要一種提高低比速離心泵抗汽蝕性能的葉輪結(jié)構(gòu)，主要由長葉片(1)，短葉片(2)，輪盤(3)，輪轂(4)組成，長葉片(1)，短葉片(2)沿輪盤(3)周向彼此相隔均勻分布，葉片的剖面形狀為T形，其進(jìn)口段為楔形，葉輪的進(jìn)口直徑D
文檔編號F04D29/22GK2558799SQ0223817
公開日2003年7月2日 申請日期2002年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月19日
發(fā)明者閻殿甲, 劉星期 申請人:中國航天科技集團(tuán)公司第十一研究所(京)